DE102017110211B4

DE102017110211B4 - A LASER PROCESSING METHOD PERFORMED IN A LASER PROCESSING DEVICE AND LASER PROCESSING DEVICE

Info

Publication number: DE102017110211B4
Application number: DE102017110211.6A
Authority: DE
Inventors: Takashi Izumi
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2016-05-17
Filing date: 2017-05-11
Publication date: 2020-10-15
Anticipated expiration: 2037-05-12
Also published as: DE102017110211A1; US20170334019A1; CN107378260A; JP6342949B2; CN107378260B; JP2017205775A; US10537964B2

Abstract

In einer Einrichtung zur Laserbearbeitung (10) durchgeführtes Verfahren zur Laserbearbeitung, das einen Laserstrahl (L) aus einem Schneidkopf (12) zu einem Werkstück (11) aussendet und eine Laserbearbeitung durchführt, während reflektiertes Licht (R) des ausgesendeten Laserstrahls (L) kontrolliert wird, wobei das Verfahren zur Laserbearbeitung die folgenden Schritte einschließt:Aussenden eines Laserstrahls (L) zu dem Werkstück (11) für eine Einstellzeit bei einer Laserleistung, die niedrig genug ist, um das Werkstück (11) nicht zu schmelzen oder zu oxidieren, um das reflektierte Licht (R) des ausgesendeten Laserstrahls (S100; S200; S300) vor Durchführen der Laserbearbeitung am Werkstück (11) zu messen;Auswählen einer zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks (11) geeigneten Laserleistung auf Grundlage eines Messwertes des reflektierten Lichts (S101; S201; S301);Bestimmen auf Grundlage der ausgewählten, zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks (11) geeigneten Laserleistung, ob das Werkstück (11) geschmolzen oder oxidiert werden kann oder nicht (S102; S202; S302);wenn festgestellt wird, dass das Werkstück (11) geschmolzen oder oxidiert werden kann, Aussenden eines Laserstrahls (L) zu dem Werkstück (11) für eine Einstellzeit bei einer Laserleistung, die hoch genug ist, um das Werkstück (11) zu schmelzen oder zu oxidieren (S103; S203; S303);erneutes Aussenden eines Laserstrahls (L) für eine Einstellzeit bei der niedrigen Laserleistung zu dem Werkstück (11), um reflektiertes Licht (R) des ausgesendeten Laserstrahls (L) zu messen (S104; S204; S304); undÜberprüfen auf Grundlage eines Messwertes des reflektierten Lichts (R), ob das Werkstück (11) geschmolzen oder oxidiert wurde, um zu bestimmen, ob die Laserbearbeitung begonnen wird oder nicht (S105; S205; S305).A laser machining method carried out in a laser machining device (10) which emits a laser beam (L) from a cutting head (12) to a workpiece (11) and performs laser machining while the reflected light (R) controls the emitted laser beam (L) , the method of laser machining including the steps of: emitting a laser beam (L) to the workpiece (11) for a set time at a laser power low enough not to melt or oxidize the workpiece (11) to to measure the reflected light (R) of the emitted laser beam (S100; S200; S300) before performing the laser processing on the workpiece (11); selecting a laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece (11) on the basis of a measured value of the reflected light (S101 ; S201; S301); Based on the selected laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece (11), determining whether the Workpiece (11) may or may not be melted or oxidized (S102; S202; S302); if it is determined that the workpiece (11) can be melted or oxidized, emitting a laser beam (L) to the workpiece (11) for a setting time at a laser power high enough to target the workpiece (11) melt or oxidize (S103; S203; S303); re-emitting a laser beam (L) for a setting time at the low laser power to the workpiece (11) to measure reflected light (R) of the emitted laser beam (L) (S104; S204; S304); andchecking, based on a measurement value of the reflected light (R), whether the workpiece (11) has been melted or oxidized to determine whether or not the laser machining is started (S105; S205; S305).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Gebiet der ErfindungField of invention

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Laserbearbeitung und ein Verfahren zur Laserbearbeitung zum Durchführen von Laserbearbeitung während eines Kontrollierens von reflektiertem Licht.The present invention relates to a laser processing apparatus and a laser processing method for performing laser processing while controlling reflected light.

Beschreibung des Stands der TechnikDescription of the prior art

Eine Laserbearbeitung wird gemäß Bearbeitungsbedingungen durchgeführt, die für ein zu schneidendes Material, die Stärke des Materials und dergleichen ausgewählt werden. Zu Beginn eines Laserbearbeitungsprozesses verursacht ein starkes, reflektiertes Licht oftmals, dass die Laserbearbeitung unterbrochen oder angehalten wird. Techniken zum Vermeiden von durch reflektiertes Licht verursachten Schwierigkeiten sind zum Beispiel durch die folgende Patentliteratur bekannt.Laser processing is performed according to processing conditions selected for a material to be cut, the thickness of the material, and the like. At the beginning of a laser machining process, a strong, reflected light often causes the laser machining to be interrupted or stopped. Techniques for avoiding troubles caused by reflected light are known, for example, from the following patent literature.

Die Offenlegung des ungeprüften japanischen Patents (Kokai) Nr. 2014-117730 beschreibt eine Erfindung, in der in einer vor der Laserbearbeitung durchgeführten, vorbereitenden Bearbeitung der Laserstrahl bei einer Durchstoßbedingung mit variierten Fokuspositionen ausgesendet wird, die Position, an der das reflektierte Licht am schwächsten ist, in einem Speicher gespeichert wird, und das Durchstoßen (Lochbohren) an dieser Position durchgeführt wird.Disclosure of the unaudited Japanese Patent (Kokai) No. 2014-117730 describes an invention in which, in a preparatory processing carried out before the laser processing, the laser beam is emitted under a piercing condition with varied focus positions, the position at which the reflected light is weakest is stored in a memory, and the piercing (hole drilling) is performed at this position.

Die Offenlegung des geprüften japanischen Patents (Kokoku) Nr. 4174267 beschreibt eine Erfindung, in welcher der Laserstrahl vor einem Durchstoß- oder Schneidprozess in Impulsen emittiert wird, und wenn das gemessene, reflektierte Licht einen vorgeschriebenen Wert überschreitet, wird die Breite der Laserstrahlimpulse gekürzt.Disclosure of the audited Japanese Patent (Kokoku) No. 4174267 describes an invention in which the laser beam is emitted in pulses before a piercing or cutting process, and when the measured reflected light exceeds a prescribed value, the width of the laser beam pulses is shortened.

Die internationale PCT-Anmeldung Nr. 2013/014994 beschreibt eine Erfindung, in welcher der Laserstrahl zu einem Werkstück ausgesendet wird, und ob es sich bei der voreingestellten Bearbeitungsbedingung um eine für das Werkstück ordnungsgemäße Bedingung handelt, wird durch Überprüfen des reflektierten Lichts ermittelt.PCT International Application No. 2013/014994 describes an invention in which the laser beam is emitted to a workpiece, and whether the preset machining condition is a proper condition for the workpiece is determined by checking the reflected light.

Die nachveröffentlichte Druckschrift DE 10 2017 106 241 A1 beschreibt eine Laserbearbeitungsvorrichtung zur Bearbeitung eines Werkstücks, bei der experimentell oder rechnerisch ermittelte Einstellungen für eine Bestrahlung des Werkstücks mit hoher und niedriger Leistung abgespeichert sind. Diese Vorrichtung umfasst einen Lichtsensor zur Erfassung der Lichtmenge, die an einem von dem Laser angestrahlten Bearbeitungspunkt reflektiert oder emittiert wird, sowie eine Vorbearbeitungssteuerung, die Befehle zur Bestrahlung des Werkstücks mit hoher und niedriger Leistung ausgeben kann. Nach einer Bestrahlung des Werkstücks mit niedriger Leistung entscheidet die Vorbearbeitungssteuerung auf der Grundlage der von dem Lichtsensor erfassten Lichtmenge, ob die Laserbearbeitung begonnen wird.The post-published pamphlet DE 10 2017 106 241 A1 describes a laser processing device for processing a workpiece, in which experimentally or computationally determined settings for irradiating the workpiece with high and low power are stored. This device comprises a light sensor for detecting the amount of light that is reflected or emitted at a processing point irradiated by the laser, as well as a pre-processing control that can issue commands for irradiating the workpiece with high and low power. After the workpiece is irradiated with low power, the preprocessing controller decides whether to start the laser processing based on the amount of light detected by the light sensor.

ABRISS DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Eine Laserbearbeitung mit einem Laserstrahl, wie beispielsweise Durchstoßen, Schneiden, Markieren oder Schweißen, kann durch Defekte oder starkes, reflektiertes Licht begleitet sein, wenn:

(1) die Bearbeitungsbedingung für das zu bearbeitende Material nicht bekannt ist,
(2) die ausgewählte Bearbeitungsbedingung fälschlicherweise eingegeben wurde, oder
(3) ein Reflexionsgrad der Werkstücke abhängig von Oberflächenbedingungen, Neigung und dergleichen stark schwankt, selbst wenn sie aus demselben Material aufgebaut sind.

Laser processing with a laser beam, such as piercing, cutting, marking or welding, can be accompanied by defects or strong, reflected light if:

(1) the processing conditions for the material to be processed are not known,
(2) the selected machining condition was entered incorrectly, or
(3) A reflectance of the workpieces greatly varies depending on surface conditions, inclination and the like, even if they are composed of the same material.

Ein an den Laseroszillator zurückgeleitetes, sehr starkes Licht würde den Laseroszillator augenblicklich zerstören. Ein wiederholt an den Laseroszillator zurückgeleitetes, starkes Licht würde zu einem Problem führen. Somit besteht ein Problem darin, dass reflektiertes Licht verursacht, dass die Laserbearbeitung anhält, was eine stabile Produktion behindert.A very strong light returned to the laser oscillator would destroy the laser oscillator instantly. Strong light repeatedly returned to the laser oscillator would create a problem. Thus, there is a problem that reflected light causes laser processing to stop, which hinders stable production.

Daher besteht ein Bedarf an einer Technik zum Steuern von reflektiertem Licht vom Werkstück, um eine Beschädigung am Laseroszillator zu vermeiden, um eine Laserbearbeitung stabil durchzuführen.Therefore, there is a need for a technique for controlling reflected light from the workpiece to avoid damage to the laser oscillator in order to stably perform laser processing.

Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein in einer Einrichtung zur Laserbearbeitung durchgeführtes Verfahren zur Laserbearbeitung bereit, das einen Laserstrahl aus einem Schneidkopf zu einem Werkstück aussendet und eine Laserbearbeitung durchführt, während reflektiertes Licht des ausgesendeten Laserstrahls kontrolliert wird, wobei das Verfahren zur Laserbearbeitung die folgenden Schritte einschließt: Aussenden eines Laserstrahls zu dem Werkstück für eine Einstellzeit bei einer Laserleistung, die niedrig genug ist, um das Werkstück nicht zu schmelzen oder zu oxidieren, um das reflektierte Licht des ausgesendeten Laserstrahls vor Durchführen der Laserbearbeitung am Werkstück zu messen; Auswählen einer zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeigneten Laserleistung auf Grundlage eines Messwertes des reflektierten Lichts; auf Grundlage der ausgewählten, zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeigneten Laserleistung Bestimmen, ob das Werkstück geschmolzen oder oxidiert werden kann oder nicht; wenn festgestellt wird, dass das Werkstück geschmolzen oder oxidiert werden kann, Aussenden eines Laserstrahls zu dem Werkstück für eine Einstellzeit bei einer Laserleistung, die hoch genug ist, um das Werkstück zu schmelzen oder zu oxidieren; erneutes Aussenden eines Laserstrahls zu dem Werkstück für eine Einstellzeit bei der niedrigen Laserleistung, um reflektiertes Licht des ausgesendeten Laserstrahls zu messen; und auf Grundlage eines Messwertes des reflektierten Lichts Überprüfen, ob das Werkstück geschmolzen oder oxidiert wurde, um zu ermitteln, ob die Laserbearbeitung begonnen werden soll oder nicht.A first aspect of the present invention provides a laser machining method performed in a laser machining apparatus, which emits a laser beam from a cutting head to a workpiece and performs laser machining while controlling reflected light of the emitted laser beam, the laser machining method as follows Steps include: emitting a laser beam to the workpiece for a set time at a laser power low enough not to melt or oxidize the workpiece to measure the reflected light of the emitted laser beam prior to performing the laser machining on the workpiece; Selecting a laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece based on a measurement value of the reflected light; Determine whether the workpiece has melted based on the selected laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece or may or may not be oxidized; if it is determined that the workpiece can be melted or oxidized, emitting a laser beam to the workpiece for a settling time at a laser power high enough to melt or oxidize the workpiece; re-emitting a laser beam to the workpiece for a settling time at the low laser power to measure reflected light of the emitted laser beam; and checking, based on a measurement value of the reflected light, whether the workpiece has been melted or oxidized to determine whether or not to start laser machining.

Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Laserbearbeitung gemäß dem ersten Aspekt bereit, wobei die Einrichtung zur Laserbearbeitung eine erste Datenbank einschließt, die einen Referenzwert des reflektierten Lichts enthält, wenn ein Laserstrahl für eine Einstellzeit bei der niedrigen Laserleistung zum Werkstück ausgesendet wird, wobei der Referenzwert einer zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeigneten Laserleistung zugeordnet ist, und eine zweite Datenbank einschließt, die eine maximale Aussendeleistung der Einrichtung zur Laserbearbeitung enthält; wobei der Schritt des Auswählens einer zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeigneten Laserleistung den Schritt eines Zugriffs auf die erste Datenbank einschließt, um auf Grundlage des Messwertes des reflektierten Lichts eine zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeignete Laserleistung auszuwählen, die dem Referenzwert des reflektierten Lichts zugeordnet ist; und wobei der Schritt des Bestimmens, ob das Werkstück geschmolzen oder oxidiert werden kann oder nicht, den Schritt eines Bestimmens auf Grundlage der ausgewählten, zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeigneten Laserleistung und der in der zweiten Datenbank enthaltenen, maximalen Aussendeleistung der Einrichtung zur Laserbearbeitung einschließt, ob das Werkstück geschmolzen oder oxidiert werden kann.A second aspect of the present invention provides a method of laser processing according to the first aspect, wherein the device for laser processing includes a first database containing a reference value of the reflected light when a laser beam is emitted to the workpiece for a setting time at the low laser power, the reference value being assigned to a laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece, and including a second database which contains a maximum transmission power of the device for laser processing; wherein the step of selecting a laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece includes the step of accessing the first database in order, based on the measured value of the reflected light, to select a laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece, which is associated with the reference value of the reflected light is; and wherein the step of determining whether or not the workpiece can be melted or oxidized includes the step of determining on the basis of the selected laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece and the maximum output power of the laser processing device contained in the second database whether the workpiece can be melted or oxidized.

Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Laserbearbeitung gemäß dem ersten Aspekt bereit, wobei der Schritt des Auswählens einer zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeigneten Laserleistung den Schritt eines Auswählens einer zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeigneten Laserleistung auf Grundlage eines aus dem Aussendewert der niedrigen Laserleistung und dem Messwert des reflektierten Lichts berechneten Reflexionsgrades einschließt, und wobei der Schritt des Bestimmens, ob das Werkstück geschmolzen oder oxidiert werden kann, den Schritt eines Bestimmens auf Grundlage der ausgewählten, zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeigneten Laserleistung und einer maximalen Aussendeleistung der Einrichtung zur Laserbearbeitung einschließt, ob das Werkstück geschmolzen oder oxidiert werden kann oder nicht.A third aspect of the present invention provides a method for laser processing according to the first aspect, wherein the step of selecting a laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece includes the step of selecting a laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece based on an output value includes the calculated reflectance of the low laser power and the measured value of the reflected light, and wherein the step of determining whether the workpiece can be melted or oxidized includes the step of determining based on the selected laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece and a maximum emitted power of the facility for laser machining includes whether or not the workpiece can be melted or oxidized.

Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Laserbearbeitung gemäß dem ersten Aspekt bereit, wobei der Schritt des Aussendens eines Laserstrahls für eine Einstellzeit bei der hohen Laserleistung zu dem Werkstück wiederholt wird, wenn das Werkstück unzureichend geschmolzen oder oxidiert ist.A fourth aspect of the present invention provides a method of laser machining according to the first aspect, wherein the step of emitting a laser beam to the workpiece for a setting time at the high laser power is repeated when the workpiece is insufficiently melted or oxidized.

Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Laserbearbeitung gemäß dem vierten Aspekt bereit, ferner einschließend den Schritt eines Verlängerns der Zeitdauer, während der ein Laserstahl ausgesendet wird, vor einem Wiederholen des Schritts des Aussendens eines Laserstrahls für eine Einstellzeit bei der hohen Laserleistung zu dem Werkstück.A fifth aspect of the present invention provides a method of laser processing according to the fourth aspect, further including the step of increasing the length of time during which a laser beam is emitted before repeating the step of emitting a laser beam for a setting time at the high laser power the workpiece.

Ein sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Laserbearbeitung gemäß dem vierten Aspekt bereit, ferner einschließend den Schritt eines Änderns einer Fokusposition, um die Laserleistung zu verringern, vor einem Wiederholen des Schritts des Aussendens eines Laserstrahls für eine Einstellzeit bei der hohen Laserleistung zum Werkstück.A sixth aspect of the present invention provides a laser machining method according to the fourth aspect, further including the step of changing a focus position to decrease laser power before repeating the step of emitting a laser beam for a set time at the high laser power to the workpiece .

Ein siebter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Laserbearbeitung gemäß einem des ersten bis sechsten Aspekts bereit, wobei die Einrichtung zur Laserbearbeitung ferner eine dritte Datenbank einschließt, die einen Lichtfleckdurchmesser auf einer Werkstückoberfläche enthält.A seventh aspect of the present invention provides a method of laser machining according to any one of the first to sixth aspects, the apparatus for laser machining further including a third database containing a spot diameter on a workpiece surface.

Ein achter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Laserbearbeitung gemäß einem des ersten bis siebten Aspekts bereit, wobei die Einrichtung zur Laserbearbeitung ferner eine vierte Datenbank einschließt, die Charakteristika des Laserstrahls und optische Spezifikationen des Schneidkopfes enthält, und wobei das Verfahren ferner den Schritt eines Berechnens eines Lichtfleckdurchmessers in einer Fokusposition auf Grundlage der vierten Datenbank einschließt.An eighth aspect of the present invention provides a laser machining method according to any one of the first to seventh aspects, the laser machining device further including a fourth database containing the characteristics of the laser beam and optical specifications of the cutting head, and the method further comprising the step of Includes calculating a spot diameter in a focus position based on the fourth database.

Ein neunter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Laserbearbeitung gemäß einem der acht Aspekte bereit, wobei die Einrichtung zur Laserbearbeitung ferner einen Lückensensor einschließt, der konfiguriert ist, einen Abstand zwischen dem Werkstück und einer Düse des Schneidkopfes zu messen, und wobei der Schritt des Auswählens einer zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeigneten Laserleistung ferner die Schritte eines Berechnens eines Lichtfleckdurchmessers auf einer Werkstückoberfläche auf Grundlage des Abstandes zwischen dem Werkstück und der Düse des Schneidkopfes, und eines Auswählens einer zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeigneten Laserleistung auf Grundlage des berechneten Lichtfleckdurchmessers auf der Werkstückoberfläche einschließt.A ninth aspect of the present invention provides a method of laser processing according to one of the eight aspects, wherein the device for laser processing further includes a gap sensor configured to measure a distance between the workpiece and a nozzle of the cutting head, and wherein the step of Selecting a laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece further comprises the steps of calculating a light spot diameter on a workpiece surface based on the distance between the workpiece and the workpiece Nozzle of the cutting head, and selecting a laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece on the basis of the calculated light spot diameter on the workpiece surface.

Ein zehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Einrichtung zur Laserbearbeitung bereit, die einen Laserstrahl aus einem Schneidkopf zu einem Werkstück aussendet und eine Laserbearbeitung durchführt, während reflektiertes Licht des ausgesendeten Laserstrahls kontrolliert wird, wobei die Einrichtung zur Laserbearbeitung einschließt: einen Laseroszillator mit einer Fähigkeit, eine Laserleistung zu ändern;
eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, einen Befehl auszugeben, wonach der Laseroszillator gemäß einer Bearbeitungsbedingung aussendet; einen Sensor für reflektiertes Licht, der konfiguriert ist, das reflektierte Licht zu messen; und eine Ermittlungseinheit für eine vorläufige Bearbeitung, die konfiguriert ist, einen Befehl auszugeben, wonach ein Laserstrahl für eine Einstellzeit bei einer Laserleistung, die niedrig genug ist, um das Werkstück nicht zu schmelzen oder zu oxidieren, zu dem Werkstück ausgesendet wird, bevor
eine Laserbearbeitung auf dem Werkstück durchgeführt wird, zum Auswählen einer zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeigneten Laserleistung auf Grundlage eines Messwertes des reflektierten Lichts des ausgesendeten Laserstrahls, und zum Bestimmen auf Grundlage der ausgewählten, zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeigneten Laserleistung, ob das Werkstück geschmolzen oder oxidiert werden kann.A tenth aspect of the present invention provides a laser processing device that emits a laser beam from a cutting head to a workpiece and performs laser processing while controlling reflected light of the emitted laser beam, the laser processing device including: a laser oscillator having a capability of change a laser power;
a control unit configured to issue an instruction that the laser oscillator emits according to a machining condition; a reflected light sensor configured to measure the reflected light; and a preliminary processing determining unit configured to issue a command that a laser beam is emitted to the workpiece for a setting time at a laser power low enough not to melt or oxidize the workpiece before
laser processing is performed on the workpiece, for selecting a laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece based on a measurement value of the reflected light of the emitted laser beam, and for determining, based on the selected laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece, whether the workpiece can be melted or oxidized.

FigurenlisteFigure list

1 Fig. 13 is a schematic diagram illustrating an apparatus for laser processing according to a first embodiment of the present invention.
2 Fig. 13 is a block diagram of the laser machining apparatus according to the first embodiment.
3 Fig. 13 is a block diagram illustrating a laser machining method according to the first embodiment.
4th FIG. 13 is a diagram illustrating a relationship between laser power and measurement values of reflected light according to the first embodiment.
5 is a database ( D1 ) according to the first embodiment, the types of workpieces, reference values of reflected light from the workpieces and laser powers suitable for melting or oxidizing the workpieces, these data being associated with one another.
6th is a database ( D2 ) according to the first embodiment, which contains a maximum transmission power of a laser oscillator.
7th Figure 13 is a flow chart illustrating a method of laser machining according to a second embodiment of the present invention.
8th FIG. 13 is a diagram illustrating a relationship between laser power and measurement values of reflected light according to the second embodiment.
9 Fig. 13 is a flow chart illustrating a method of laser machining according to a third embodiment of the present invention.
10 FIG. 13 is a diagram illustrating a relationship between laser power and measurement values of reflected light according to the third embodiment.
11 is a database ( D1 ) According to a fourth embodiment of the invention, which contains types of workpieces, reference values of reflected light and a laser power suitable for melting or oxidizing the workpieces, the light spot diameter on the surface of the workpiece being 100 μm.
12 is a database ( D2 ) according to the fourth embodiment, which includes laser information.
13 is a database ( D3 ) according to the fourth embodiment containing relationships between a focus position and a light spot diameter.
14th FIG. 13 is a diagram illustrating a calculation method for calculating a light spot diameter on a workpiece surface according to the fourth embodiment.
15th Fig. 13 is a block diagram of a laser machining apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Gleiche Komponenten sind in allen Zeichnungen durch gleiche Bezugsziffern oder -zeichen bezeichnet. Die folgenden Beschreibungen sollen den technischen Umfang der Erfindung, die in den Ansprüchen beschrieben ist, oder die Bedeutungen der hierin verwendeten Wörter in keiner Weise einschränken.Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same components are denoted by the same reference numerals or symbols in all drawings. The following descriptions are not intended to limit the technical scope of the invention described in the claims or the meanings of the words used herein in any way.

(Erste Ausführungsform)(First embodiment)

Bezug nehmend auf 1 und 2 wird die Konfiguration einer Einrichtung zur Laserbearbeitung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist eine schematische Darstellung der Einrichtung zur Laserbearbeitung gemäß der ersten Ausführungsform. Die Einrichtung zur Laserbearbeitung 10 führt eine vorläufige Bearbeitung zum Steuern von reflektiertem Licht durch, bevor eine Laserbearbeitung an einem Werkstück 11, wie beispielsweise Durchstoßen, Schneiden, Markieren oder Schweißen, durchgeführt wird. Die Einrichtung zur Laserbearbeitung 10 schließt einen Schneidkopf 12, der konfiguriert ist, einen Laserstrahl L zum Werkstück 11 auszusenden, einen Tisch 13, auf dem das Werkstück 11 platziert ist, eine Mechanismussteuereinheit 14, die konfiguriert ist, den Schneidkopf 12 und eine mechanische Einheit des Tisches 13 zu steuern, einen mit dem Schneidkopf 12 über eine optische Faser 15 verbundenen Laseroszillator 16, eine numerische Steuervorrichtung 17, die konfiguriert ist, die gesamte Einrichtung zur Laserbearbeitung 10 zu steuern, einen für den Schneidkopf 12 bereitgestellten Sensor für reflektiertes Licht 42, einen für den Laseroszillator 16 bereitgestellten Sensor für reflektiertes Licht 33 und einen Lückensensor 44 ein, der konfiguriert ist, den Abstand zwischen der Düse des Schneidkopfes 12 und dem Werkstück 11 zu messen.Referring to 1 and 2 The configuration of a laser machining apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described. 1 Fig. 13 is a schematic representation of the laser processing apparatus according to the first embodiment. The device for laser processing 10 performs preliminary processing to control reflected light before laser processing on a workpiece 11 such as piercing, cutting, marking or welding is performed. The device for laser processing 10 closes a cutting head 12 configured applies a laser beam L to the workpiece 11 send out a table 13 on which the workpiece 11 is placed, a mechanism control unit 14th that is configured, the cutting head 12 and a mechanical unit of the table 13 to control one with the cutting head 12 via an optical fiber 15th connected laser oscillator 16 , a numerical control device 17th that is configured, the entire facility for laser processing 10 to control one for the cutting head 12 provided reflected light sensor 42 , one for the laser oscillator 16 provided reflected light sensor 33 and a gap sensor 44 one configured to be the distance between the nozzle of the cutting head 12 and the workpiece 11 to eat.

2 ist ein Blockdiagramm der Einrichtung zur Laserbearbeitung gemäß der ersten Ausführungsform. Bezug nehmend auf 2 schließt die Einrichtung zur Laserbearbeitung 10 eine Speichereinheit 38, die konfiguriert ist, eine Bearbeitungsbedingung 40 und ein Bearbeitungsprogramm 39 zu speichern, und eine Steuereinheit 37 ein, die konfiguriert ist, die gesamte Einrichtung zur Laserbearbeitung 10 gemäß dem Bearbeitungsprogramm 39 zu steuern. Die Speichereinheit 38 ist durch einen Speicher, wie beispielsweise einen RAM oder einen ROM konfiguriert, und die Steuereinheit 37 ist durch einen Prozessor, wie beispielsweise eine CPU oder eine MPU, konfiguriert. Die Steuereinheit 37 gibt einen Laserstrahlaussendebefehl gemäß der Bearbeitungsbedingung 40 an eine Aussendesteuereinheit 32 aus, und die Aussendesteuereinheit 32 gibt einen gemäß dem Aussendebefehl erzeugten Impulsbefehl an die Laserenergieversorgung 31 aus. Die Laserenergieversorgung 31 liefert einer Pumplaserlichtquelle gemäß dem Impulsbefehl erzeugte elektrische Energie und ermöglicht es dadurch, dass Pumplaserlicht an einen Laserresonator 30 geliefert wird, wobei das Pumplaserlicht den Laserresonator 30 zu einer Resonanz und zum Emittieren eines Laserstrahls L veranlasst. 2 Fig. 13 is a block diagram of the laser machining apparatus according to the first embodiment. Referring to 2 closes the facility for laser processing 10 a storage unit 38 that is configured is an editing condition 40 and a machining program 39 to store, and a control unit 37 one that is configured, the entire facility for laser processing 10 according to the machining program 39 to control. The storage unit 38 is configured by a memory such as a RAM or a ROM and the control unit 37 is configured by a processor such as a CPU or an MPU. The control unit 37 gives a laser beam emission command according to the machining condition 40 to an external control unit 32 off, and the remote control unit 32 outputs a pulse command generated in accordance with the transmission command to the laser power supply 31 out. The laser energy supply 31 supplies electrical energy generated to a pump laser light source in accordance with the pulse command and thereby enables the pump laser light to be sent to a laser resonator 30th is delivered, the pump laser light reaching the laser resonator 30th caused to resonate and to emit a laser beam L.

Die Steuereinheit 37 gibt an Positionssteuereinheiten 26, 27 gemäß der Bearbeitungsbedingung 40 einen Positionsbefehl über das Positionieren des Werkstücks 11 relativ zum Schneidkopf 12 aus, und die Positionssteuereinheiten 26, 27 geben an Servoverstärker 24, 25 gemäß dem Positionsbefehl erzeugte Impulsbefehle aus. Die Servoverstärker 24, 25 liefern an Servomotoren 22, 23 Antriebssignale, die durch Einbeziehen des Impulsbefehls in Rückführungsimpulse erzeugt werden, und die Servomotoren 22, 23 drehen jeweils eine Antriebswelle 19, die konfiguriert ist, die Position des Schneidkopfes 12 entlang der Z-Achse zu ändern, und eine Antriebswelle 21, die konfiguriert ist, die Position der Fokussierlinse 20 innerhalb des Schneidkopfes 12 entlang der B-Achse zu ändern. Für jede der X-, Y- und Z-Achse schließt die Einrichtung zur Laserbearbeitung 10 eine Positionssteuereinheit, einen Servoverstärker und einen Servomotor ein, obwohl diese nicht veranschaulicht sind.The control unit 37 gives to position control units 26th , 27 according to the processing condition 40 a position command about the positioning of the workpiece 11 relative to the cutting head 12 off, and the position control units 26th , 27 give to servo amplifier 24 , 25th pulse commands generated according to the position command. The servo amplifier 24 , 25th deliver to servo motors 22nd , 23 Drive signals generated by including the pulse command in feedback pulses and the servo motors 22nd , 23 each rotate a drive shaft 19th that is configured, the position of the cutting head 12 change along the Z axis, and a drive shaft 21st that is configured, the position of the focusing lens 20th inside the cutting head 12 change along the B axis. The laser processing facility closes for each of the X, Y and Z axes 10 a position control unit, a servo amplifier and a servo motor, although they are not illustrated.

Die Steuereinheit 37 gibt vor einem ordnungsgemäßen Durchführen der Laserbearbeitung (Hauptbearbeitung) einen Befehl aus, wonach ein Laserstrahl für eine Einstellzeit bei einer Laserleistung, die niedrig genug ist, um das Werkstück 11 nicht zu schmelzen oder zu oxidieren, zum Werkstück 11 ausgesendet wird, um reflektiertes Licht zu steuern. Der aus dem Laserresonator 30 emittierte Laserstrahl L geht über die optische Faser 15 in den Schneidkopf 12, wird durch eine Kollimationslinse 9 in parallele Strahlen umgewandelt, durch einen Umlenkspiegel 18 in Richtung des Werkstücks 11 reflektiert, durch eine Fokussierlinse 20 verdichtet und zum Werkstück 11 ausgesendet. Der ausgesendete Laserstrahl L wird am Werkstück 11 reflektiert, das reflektierte Licht R wird durch den für den Schneidkopf 12 bereitgestellten Sensor für reflektiertes Licht 42 oder den für den Laseroszillator 16 bereitgestellten Sensor für reflektiertes Licht 33 gemessen. Das durch die Sensoren für reflektiertes Licht 33 oder 42 gemessene, reflektierte Licht R wird durch Verstärkungseinheiten 34 bzw. 43 gemessen, und der Messwert 28 wird in der Speichereinheit 29 gespeichert. Die Steuereinheit 37 wählt auf Grundlage des Messwertes 28 des reflektierten Lichts eine zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks 11 geeignete Laserleistung aus.The control unit 37 issues a command before properly performing the laser processing (main processing), after which a laser beam for a setting time at a laser power that is low enough to reach the workpiece 11 not to melt or oxidize to the workpiece 11 is sent out to control reflected light. The one from the laser resonator 30th emitted laser beam L goes through the optical fiber 15th into the cutting head 12 , is through a collimating lens 9 converted into parallel rays by a deflecting mirror 18th towards the workpiece 11 reflected, through a focusing lens 20th compressed and to the workpiece 11 sent out. The emitted laser beam L is on the workpiece 11 reflected, the reflected light R is through the for the cutting head 12 provided reflected light sensor 42 or the one for the laser oscillator 16 provided reflected light sensor 33 measured. That by the reflected light sensors 33 or 42 measured, reflected light R is passed through amplification units 34 or. 43 measured, and the measured value 28 is in the storage unit 29 saved. The control unit 37 selects based on the measured value 28 of the reflected light is one for melting or oxidizing the workpiece 11 suitable laser power.

Die Steuereinheit 37 ermittelt, ob das Werkstück 11 geschmolzen oder oxidiert werden kann oder nicht, indem ermittelt wird, ob die ausgewählte, zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks 11 geeignete Laserleistung die maximale Aussendeleistung des Laseroszillators 16 überschreitet. Wenn die Steuereinheit 37 festgestellt hat, dass das Werkstück 11 geschmolzen oder oxidiert werden kann, gibt die Steuereinheit 37 einen Befehl aus, wonach ein Laserstrahl für eine Einstellzeit bei einer Laserleistung, die hoch genug ist, um das Werkstück 11 zu schmelzen oder zu oxidieren, zum Werkstück 11 ausgesendet wird. Das Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks 11 steuert reflektiertes Licht R während der Laserbearbeitung. Um zu überprüfen, ob das Werkstück 11 tatsächlich geschmolzen oder oxidiert wurde, gibt die Steuereinheit 37 erneut einen Befehl aus, wonach ein Laserstrahl für eine Einstellzeit bei der niedrigen Laserleistung zum Werkstück 11 ausgesendet wird. Die Steuereinheit 37 überprüft das Ausmaß des Schmelzens oder der Oxidierung des Werkstücks 11 auf Grundlage des Messwertes 28 des auf dem Werkstück 11 reflektierten, reflektierten Lichts R, und wenn das Ausmaß des Schmelzens oder der Oxidierung des Werkstücks ausreichend ist, gibt sie einen Befehl aus, die Hauptbearbeitung zu starten. Wenn das Ausmaß des Schmelzens oder der Oxidierung des Werkstücks nicht ausreichend ist, gibt die Steuereinheit 37 einen Befehl aus, die Hauptbearbeitung abzusagen.The control unit 37 determines whether the workpiece 11 may or may not be melted or oxidized by determining whether the selected one is intended to melt or oxidize the workpiece 11 suitable laser power is the maximum output power of the laser oscillator 16 exceeds. When the control unit 37 found that the workpiece 11 can be melted or oxidized, gives the control unit 37 a command, after which a laser beam for a setting time at a laser power that is high enough to reach the workpiece 11 to melt or oxidize to the workpiece 11 is sent out. Melting or oxidizing the Workpiece 11 controls reflected light R during laser processing. To check that the workpiece 11 was actually melted or oxidized, the control unit reports 37 another command, after which a laser beam for a setting time at the low laser power to the workpiece 11 is sent out. The control unit 37 checks the extent of melting or oxidation of the workpiece 11 based on the measured value 28 on the workpiece 11 reflected, reflected light R, and when the amount of melting or oxidation of the workpiece is sufficient, it issues a command to start main processing. If the amount of melting or oxidation of the workpiece is insufficient, the control unit gives 37 issue a command to cancel main processing.

Bezug nehmend auf 3 bis 6 wird ein in der Einrichtung zur Laserbearbeitung gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführtes Verfahren zur Laserbearbeitung beschrieben. 3 ist ein Ablaufplan, der das Verfahren zur Laserbearbeitung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht, 4 ist ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen einer Laserleistung und Messwerten von reflektiertem Licht gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht, 5 ist eine Datenbank (D1) gemäß der ersten Ausführungsform, die Arten von Werkstücken, Referenzwerte von reflektiertem Licht von den Werkstücken und zum Schmelzen oder Oxidieren der Werkstücke geeignete Laserleistungen enthält, wobei diese Daten einander zugeordnet sind, und 6 ist eine Datenbank (D2) gemäß der ersten Ausführungsform, die eine maximale Aussendeleistung eines Laseroszillators enthält. Gemäß der ersten Ausführungsform sind diese Datenbanken (D1, D2) in der in 2 veranschaulichten Speichereinheit 38 gespeichert.Referring to 3 to 6th A laser machining method implemented in the laser machining apparatus according to the first embodiment will be described. 3 Fig. 10 is a flow chart illustrating the laser machining method according to the first embodiment; 4th FIG. 12 is a diagram illustrating a relationship between laser power and measurement values of reflected light according to the first embodiment; 5 is a database ( D1 ) according to the first embodiment, the types of workpieces, reference values of reflected light from the workpieces and laser powers suitable for melting or oxidizing the workpieces, these data being associated with one another, and 6th is a database ( D2 ) according to the first embodiment, which contains a maximum transmission power of a laser oscillator. According to the first embodiment, these databases are ( D1 , D2 ) in the in 2 illustrated storage unit 38 saved.

Wie in 3 veranschaulicht, wird in Schritt S100 ein Laserstrahl bei einer Laserleistung, die niedrig genug ist, um das Werkstück nicht zu schmelzen oder zu oxidieren, für eine kurze Zeit (100 W, 1 ms) zum Werkstück ausgesendet, und das reflektierte Licht des ausgesendeten Laserstrahls wird gemessen. Der Messwert des reflektierten Lichts (18 W) wird als M1 gespeichert. In Schritt S101 wird eine zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeignete Laserleistung auf Grundlage von M1 aus D1 ausgewählt. Da M1 einen Wert von 18 W besitzt (der Referenzwert des reflektierten Lichts beträgt 16 W ± 3 W), wird festgestellt, dass die zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks (bei dem es sich um Gusseisen handelt) geeignete Laserleistung 550 W beträgt. In Schritt S102 wird durch Bezugnahme aufD2 ermittelt, ob das Werkstück geschmolzen oder oxidiert werden kann. Da die Laserleistung von 550 W, die zum Schmelzen oder Oxidieren von Gusseisen geeignet ist, niedriger als 5000 W ist, wobei es sich gemäß D2 um die maximale Aussendeleistung des Laseroszillators handelt, wird festgestellt, dass das Werkstück geschmolzen oder oxidiert werden kann.As in 3 is illustrated in step S100 a laser beam at a laser power that is low enough not to melt or oxidize the workpiece for a short time ( 100 W, 1 ms) is emitted to the workpiece, and the reflected light of the emitted laser beam is measured. The measured value of the reflected light (18 W) is saved as M1. In step S101 a laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece is selected based on M1 D1 selected. There M1 has a value of 18 W (the reference value of the reflected light is 16 W ± 3 W), it is found that the laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece (which is cast iron) is 550 W. In step S102 it is determined by referring to D2 whether the workpiece can be melted or oxidized. Since the laser power of 550 W, which is suitable for melting or oxidizing cast iron, is lower than 5000 W, according to D2 If the maximum output power of the laser oscillator is concerned, it is determined that the workpiece can be melted or oxidized.

Wenn festgestellt wird, dass das Werkstück geschmolzen oder oxidiert werden kann, wird in Schritt S103 ein Laserstrahl bei einer ausreichend hohen Laserleistung, um das Werkstück zu schmelzen oder zu oxidieren, für eine kurze Zeit (im vorliegenden Fall bei der maximalen Aussendeleistung 5000 W, 2 ms) zum Werkstück ausgesendet. In Schritt S104 wird erneut ein Laserstrahl bei der niedrigen Laserleistung für eine kurze Zeit (100 W, 1 ms) zum Werkstück ausgesendet, und das reflektierte Licht des ausgesendeten Laserstrahls wird gemessen. Der Messwert des reflektierten Lichts (5 W) wird als M2 gespeichert. In Schritt S105 wird das Ausmaß des Schmelzens oder der Oxidierung des Werkstücks auf Grundlage von M2 überprüft, und es wird ermittelt, ob die Hauptbearbeitung zu starten ist. Da M2 (5 W) nicht mehr als 50 % von M1 (18 W) beträgt, wird festgestellt, dass das Ausmaß des Schmelzens oder der Oxidierung des Werkstücks ausreichend ist, und ein Befehl, die Hauptbearbeitung zu starten, wird ausgegeben. Wenn M2 mehr als 50 % von M1 beträgt, wird die Hauptbearbeitung abgesagt, weil das Werkstück zum Steuern von reflektiertem Licht nicht ausreichend geschmolzen oder oxidiert wurde.If it is determined that the workpiece can be melted or oxidized, step S103 A laser beam with a sufficiently high laser power to melt or oxidize the workpiece is emitted to the workpiece for a short time (in the present case at the maximum output power of 5000 W, 2 ms). In step S104 a laser beam is emitted again for a short time (100 W, 1 ms) to the workpiece at the low laser power, and the reflected light of the emitted laser beam is measured. The measured value of the reflected light (5 W) is saved as M2. In step S105 the degree of melting or oxidation of the workpiece is checked based on M2, and it is determined whether the main processing is to be started. There M2 (5 W) is not more than 50% of M1 (18 W), it is determined that the amount of melting or oxidation of the workpiece is sufficient, and an instruction to start main machining is issued. If M2 is more than 50% of M1, the main processing is canceled because the workpiece is not sufficiently melted or oxidized to control reflected light.

Selbst wenn die eingegebene Bearbeitungsbedingung nicht das Optimum für das Material, die Oberflächenbedingung oder die Neigung des Werkstücks, die Fokusposition des Laserstrahls oder andere Faktoren darstellt, wird gemäß dem vorliegenden Aspekt der Laseroszillator nicht unter einer Beschädigung leiden, und die Laserbearbeitung wird mit erhöhter Produktivität stabil ausgeführt.According to the present aspect, even if the input machining condition is not optimal for the material, the surface condition or the inclination of the workpiece, the focus position of the laser beam or other factors, the laser oscillator will not suffer from damage and the laser machining becomes stable with increased productivity executed.

Es ist zu bevorzugen, dass im Schritt des Aussendens eines Laserstrahls vor der Hauptbearbeitung das auf dem Werkstück 11 reflektierte, reflektierte Licht R den vorgeschriebenen Wert 41 in 2 oder die Linie des vorgeschriebenen Wertes in 4 nicht überschreitet. Wenn das vom Werkstück kommende Licht den vorgeschriebenen Wert jedoch nur für eine kurze Zeit (z. B. nicht mehr als 2 ms) überschreitet, wird der Laseroszillator nicht beeinträchtigt.It is preferable that in the step of emitting a laser beam before the main processing, that on the workpiece 11 reflected, reflected light R has the prescribed value 41 in 2 or the line of the prescribed value in 4th does not exceed. However, if the light coming from the workpiece exceeds the prescribed value only for a short time (e.g. not more than 2 ms), the laser oscillator is not affected.

(Zweite Ausführungsform)(Second embodiment)

Nun Bezug nehmend auf 7 und 8 wird ein Verfahren zur Laserbearbeitung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Konfiguration der Einrichtung zur Laserbearbeitung gemäß der zweiten Ausführungsform ist dieselbe wie diejenige der Einrichtung zur Laserbearbeitung gemäß der ersten Ausführungsform und wird nicht weiter beschrieben. 7 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zur Laserbearbeitung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, und 8 ist ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen einer Laserleistung und Messwerten von reflektiertem Licht gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht. Schritte S200 bis S205 in 7 entsprechen den Schritten S100 bis S105 gemäß der ersten Ausführungsform und werden nicht weiter beschrieben.Now referring to 7th and 8th a method of laser machining according to a second embodiment of the present invention will be described. The configuration of the laser machining device according to the second embodiment is the same as that of the laser machining device according to the first embodiment and will not be further described. 7th FIG. 13 is a flow chart illustrating a method of laser machining according to the second embodiment of the present invention, and FIG 8th is is a graph illustrating a relationship between laser power and measurement values of reflected light according to the second embodiment. steps S200 to S205 in 7th correspond to the steps S100 to S105 according to the first embodiment and will not be further described.

Wenn sich in Schritt S205 herausstellt, dass der Messwert (M2) des reflektierten Lichts, der gemessen wird, um das Ausmaß des Schmelzens oder der Oxidierung des Werkstücks zu überprüfen, mehr als 50 % und nicht mehr als 70 % des Messwertes (M1) des reflektierten Lichts beträgt, der gemessen wird, um eine zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeignete Laserleistung auszuwählen (wenn das Ausmaß des Schmelzens oder der Oxidierung des Werkstücks moderat unzureichend ist), ist es zu bevorzugen, dass in Schritt S206 die Zeitdauer, während der ein Laserstrahl ausgesendet wird, (um 2 ms) verlängert wird, und dann wird in Schritt S203 erneut ein Laserstrahl bei der hohen Laserleistung für eine kurze Zeit (5000 W, 4 ms) zum Werkstück ausgesendet. Wenn M2 mehr als 70 % und nicht mehr als 90 % von M1 beträgt (wenn das Ausmaß des Schmelzens oder der Oxidierung des Werkstücks erheblich gering ist), wird zurück in Schritt S200 erneut ein Laserstrahl bei der niedrigen Laserleistung für eine kurze Zeit (100 W, 2 ms) zum Werkstück ausgesendet, und dann werden die Schritte S200 bis S205 wiederholt.When in step S205 it turns out that the measured value ( M2 ) of reflected light, measured to check the extent of melting or oxidation of the workpiece, more than 50% and not more than 70% of the reading ( M1 ) of the reflected light measured in order to select a laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece (when the degree of melting or oxidizing the workpiece is moderately insufficient), it is preferable that in step S206 the length of time during which a laser beam is emitted is increased (by 2 ms), and then in step S203 Another laser beam is emitted to the workpiece for a short time (5000 W, 4 ms) at the high laser power. If M2 more than 70% and not more than 90% of M1 (if the amount of melting or oxidation of the workpiece is significantly small), it goes back to step S200 A laser beam is again emitted at the low laser power for a short time (100 W, 2 ms) to the workpiece, and then the steps are carried out S200 to S205 repeated.

Gemäß diesem Aspekt wird das Werkstück in einem frühen Stadium geschmolzen oder oxidiert, was es der Hauptbearbeitung erlaubt, bald gestartet zu werden.According to this aspect, the workpiece is melted or oxidized at an early stage, allowing the main machining to be started soon.

(Dritte Ausführungsform)(Third embodiment)

Nun Bezug nehmend auf 9 und 10 wird ein Verfahren zur Laserbearbeitung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Konfiguration der Einrichtung zur Laserbearbeitung gemäß der dritten Ausführungsform ist dieselbe wie diejenige der Einrichtung zur Laserbearbeitung gemäß der ersten Ausführungsform und wird nicht weiter beschrieben. 9 ist ein Ablaufplan, der das Verfahren zur Laserbearbeitung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, und 10 ist ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen einer Laserleistung und Messwerten von reflektiertem Licht gemäß der dritten Ausführungsform veranschaulicht. In 9 sind Schritte S300 bis S306 dieselben wie die Schritte S200 bis S206 gemäß der zweiten Ausführungsform.Now referring to 9 and 10 A method of laser machining according to the third embodiment of the present invention will be described. The configuration of the laser machining device according to the third embodiment is the same as that of the laser machining device according to the first embodiment and will not be described further. 9 FIG. 13 is a flowchart illustrating the laser machining method according to the third embodiment of the present invention, and FIG 10 FIG. 13 is a diagram illustrating a relationship between laser power and measurement values of reflected light according to the third embodiment. In 9 are steps S300 to S306 same as the steps S200 to S206 according to the second embodiment.

Wenn sich in Schritt S305 herausstellt, dass der Messwert (M2) des reflektierten Lichts, der gemessen wird, um das Ausmaß des Schmelzens oder der Oxidierung des Werkstücks zu überprüfen, mehr als 70 % und nicht mehr als 80 % des Messwertes (M1) des reflektierten Lichts beträgt, der gemessen wird, um eine zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeignete Laserleistung auszuwählen (wenn das Ausmaß des Schmelzens oder der Oxidierung des Werkstücks unzureichend ist), wird in Schritt S307 die Fokusposition des Laserstrahls nach oben geändert, um die Laserleistung zu erhöhen (Erhöhen um 1000 W), und dann wird in Schritt S303 erneut ein Laserstrahl bei der hohen Laserleistung für eine kurze Zeit (3000 W, 2 ms) zum Werkstück ausgesendet. Die dritte Ausführungsform ist jedoch nur möglich, wenn die in Schritt S303 anfänglich verwendete Laserleistung (2000 W) niedriger ist als die maximale Aussendeleistung des Laseroszillators (5000 W).When in step S305 it turns out that the measured value ( M2 ) of the reflected light, measured to check the extent of melting or oxidation of the workpiece, more than 70% and not more than 80% of the reading ( M1 ) of the reflected light, which is measured in order to select a laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece (when the degree of melting or oxidizing the workpiece is insufficient), in step S307 the focus position of the laser beam is changed up to increase the laser power (increase by 1000 W), and then in step S303 Another laser beam is emitted to the workpiece for a short time (3000 W, 2 ms) at the high laser power. However, the third embodiment is only possible if the in step S303 initially used laser power (2000 W) is lower than the maximum output power of the laser oscillator (5000 W).

Gemäß diesem Aspekt kann ein Laserstrahl selbst dann bei einer hohen Laserleistung zum Werkstück ausgesendet werden, indem die Fokusposition geändert wird, wenn es sich bei dem Werkstück um ein hoch reflektierendes Material, wie beispielsweise Aluminium, handelt, und das Werkstück wird in einem frühen Stadium geschmolzen oder oxidiert, was es der Hauptbearbeitung erlaubt, bald gestartet zu werden.According to this aspect, even when the laser power is high, a laser beam can be emitted to the workpiece by changing the focus position when the workpiece is a highly reflective material such as aluminum, and the workpiece is melted at an early stage or oxidized, allowing main machining to be started soon.

(Vierte Ausführungsform)(Fourth embodiment)

Nun Bezug nehmend auf 11 bis 14 wird ein Verfahren zur Laserbearbeitung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Konfiguration der Einrichtung zur Laserbearbeitung gemäß der vierten Ausführungsform ist wie die Einrichtung zur Laserbearbeitung gemäß der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme, dass insbesondere ein Lückensensor 44 zum Messen des Abstands zwischen dem Werkstück 11 und der Düse des Schneidkopfes 12 bereitgestellt ist, dass der Lichtfleckdurchmesser auf der Werkstückoberfläche auf Grundlage des Abstands zwischen dem Werkstück und der Düse berechnet wird, und dass der berechnete Lichtfleckdurchmesser auf der Werkstückoberfläche zum Auswählen einer zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeigneten Laserleistung verwendet wird. 11 ist eine Datenbank (D1) gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die Arten von Werkstücken, Referenzwerte von auf den Werkstücken reflektiertem, reflektiertem Licht und zum Schmelzen oder Oxidieren der Werkstücke geeignete Laserleistungen enthält, wobei diese Daten einander zugeordnet sind, 12 ist eine Datenbank (D2) gemäß der vierten Ausführungsform, die Laserinformationen enthält, 13 ist eine Datenbank (D3) gemäß der vierten Ausführungsform, die eine Beziehung zwischen einer Fokusposition relativ zum Werkstück und einem Lichtfleckdurchmesser auf dem Werkstück enthält, und 14 ist ein Diagramm, das ein Berechnungsverfahren zum Berechnen eines Lichtfleckdurchmessers auf einer Werkstückoberfläche gemäß der vierten Ausführungsform veranschaulicht. Gemäß der vierten Ausführungsform sind diese Datenbanken (D1 bis D3) in der in 2 veranschaulichten Speichereinheit 38 gespeichert. Die in 11 veranschaulichte D1 enthält Daten in einem Fall, in dem der Lichtfleckdurchmesser in der Fokusposition 100 µm beträgt, und die in 12 veranschaulichte D2 kann geändert werden, wenn die Einrichtung zur Laserbearbeitung anders konfiguriert ist.Now referring to 11 to 14th A laser machining method according to a fourth embodiment of the present invention will be described. The configuration of the laser machining device according to the fourth embodiment is the same as that of the laser machining device according to the first embodiment except that a gap sensor in particular 44 for measuring the distance between the workpiece 11 and the nozzle of the cutting head 12 it is provided that the light spot diameter on the workpiece surface is calculated based on the distance between the workpiece and the nozzle, and that the calculated light spot diameter on the workpiece surface is used for selecting a laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece. 11 is a database ( D1 ) according to the fourth embodiment of the present invention, the types of workpieces, reference values of reflected light reflected on the workpieces and laser powers suitable for melting or oxidizing the workpieces, these data being assigned to one another, 12 is a database ( D2 ) according to the fourth embodiment, which contains laser information, 13 is a database ( D3 ) according to the fourth embodiment, which contains a relationship between a focus position relative to the workpiece and a light spot diameter on the workpiece, and 14th Fig. 13 is a diagram showing a calculation method for calculating a Illustrated light spot diameter on a workpiece surface according to the fourth embodiment. According to the fourth embodiment, these databases ( D1 to D3 ) in the in 2 illustrated storage unit 38 saved. In the 11 illustrated D1 contains data in a case where the light spot diameter at the focus position is 100 µm and the in 12 illustrated D2 can be changed if the laser processing facility is configured differently.

Nun auf den Ablaufplan in 3 Bezug nehmend, wird das Verfahren zur Laserbearbeitung gemäß der vierten Ausführungsform beschrieben. Zuerst wird in Schritt S100 erneut ein Laserstrahl bei einer niedrigen Laserleistung für eine kurze Zeit (100 W, 1 ms) zum Werkstück ausgesendet, und das reflektierte Licht des ausgesendeten Laserstrahls wird gemessen (M1 beträgt 90 W). In Schritt S101 wird Bezug nehmend auf D2 zuallererst herausgefunden, dass die Fokusposition relativ zu der Düse 3 mm beträgt und der Divergenzwinkel 1,7 ° beträgt. Der Lichtfleckdurchmesser in der Fokusposition wird als der Faserdurchmesser dividiert durch die Brennweite der Kollimationslinse multipliziert mit der Brennweite der Fokussierlinse berechnet, und durch Bezugnahme auf D2 wird er zu 200 µm (= 100 µm / 100 mm × 200 mm) berechnet. Wenn Bezug nehmend auf 14 der durch den Lückensensor 44 gemessene Abstand zwischen dem Werkstück und der Düse 1 mm beträgt, wird die derzeitige Fokusposition relativ zum Werkstück zu +2 mm (= 3 mm - 1 mm) berechnet, und der Lichtfleckdurchmesser auf der derzeitigen Werkstückoberfläche wird zu 318 µm) (= tan (1,7 °) × 2 mm × 2 + 200 µm) berechnet. Da im vorliegenden Beispiel M1 einen Wert von 90 W besitzt, wird im Falle, dass der Lichtfleckdurchmesser in der Fokusposition 100 µm beträgt, Bezug nehmend auf D1 herausgefunden, dass die zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks (Aluminium Nr. 5000) geeignete Laserleistung 950 W beträgt. Die Wärmemenge je Dichteeinheit eines Laserstrahls mit einem Lichtfleckdurchmesser bei der Fokusposition von 200 µm beträgt ein Viertel derjenigen eines Laserstrahls mit einem Lichtfleckdurchmesser in der Fokusposition von 100 µm. Da der Lichtfleckdurchmesser auf der derzeitigen Werkstückoberfläche 318 µm beträgt, muss die Laserleistung 9606 W betragen, 10 Mal höher als wenn der Lichtfleckdurchmesser 100 µm beträgt.Now on the schedule in 3 Referring to this, the laser machining method according to the fourth embodiment will be described. First is in step S100 another laser beam at a low laser power for a short time ( 100 W, 1 ms) is emitted to the workpiece, and the reflected light of the emitted laser beam is measured ( M1 is 90 W). In step S101 is referring to D2 First of all, found out that the focus position relative to the nozzle is 3mm and the divergence angle is 1.7 degrees. The spot diameter at the focus position is calculated as the fiber diameter divided by the focal length of the collimating lens multiplied by the focal length of the focusing lens, and by referring to FIG D2 it is calculated to be 200 µm (= 100 µm / 100 mm × 200 mm). When referring to 14th the one through the gap sensor 44 measured distance between the workpiece and the nozzle is 1 mm, the current focus position relative to the workpiece is calculated as +2 mm (= 3 mm - 1 mm), and the light spot diameter on the current workpiece surface becomes 318 µm) (= tan (1 , 7 °) × 2 mm × 2 + 200 µm). Since M1 has a value of 90 W in the present example, in the event that the light spot diameter in the focus position is 100 μm, reference is made to FIG D1 found that the laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece (No. 5000 aluminum) is 950W. The amount of heat per unit density of a laser beam with a light spot diameter at the focus position of 200 µm is a quarter of that of a laser beam with a light spot diameter at the focus position of 100 µm. Since the light spot diameter on the current workpiece surface is 318 µm, the laser power must be 9606 W, 10 times higher than if the light spot diameter is 100 µm.

In Schritt S102 beträgt unter Bezugnahme auf D2 die maximale Aussendeleistung des Laseroszillators 5000 W, was niedriger ist als 9606 W, und es wird festgestellt, dass Aluminium Nr. 5000 nicht geschmolzen oder oxidiert werden kann. In diesem Fall wird die Hauptbearbeitung abgebrochen. Die anderen Schritte sind dieselben wie in dem Verfahren zur Laserbearbeitung gemäß der ersten Ausführungsform und werden nicht weiter beschrieben.In step S102 is with reference to D2 the maximum output power of the laser oscillator is 5000 W, which is lower than 9606 W, and it is found that No. 5000 aluminum cannot be melted or oxidized. In this case, the main processing is canceled. The other steps are the same as in the laser machining method according to the first embodiment and will not be described further.

Da die Einrichtung zur Laserbearbeitung den Lückensensor 44 und die Datenbanken D1 bis D3 einschließt, wird der Laserstrahl präziser zum Werkstück ausgesendet, was es dem Werkstück ermöglicht, vor der Hauptbearbeitung ohne Ausfall geschmolzen oder oxidiert zu werden.As the device for laser processing uses the gap sensor 44 and the databases D1 to D3 includes, the laser beam is emitted to the workpiece more precisely, which enables the workpiece to be melted or oxidized without failure before main processing.

(Fünfte Ausführungsform)(Fifth embodiment)

Nun Bezug nehmend auf 15 wird ein Verfahren zur Laserbearbeitung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Eine Einrichtung zur Laserbearbeitung 50 gemäß der fünften Ausführungsform schließt eine Ermittlungseinheit für eine vorläufige Bearbeitung 46 ein, die konfiguriert ist, einen Befehl auszugeben, wonach vor der Hauptbearbeitung ein Laserstrahl für eine Einstellzeit (100 W, 1 ms) bei einer Laserleistung ausgesendet wird, die niedrig genug ist, um das Werkstück nicht zu schmelzen oder zu oxidieren, zum Berechnen einer zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeigneten Laserleistung auf Grundlage des Messwertes (M1) des reflektierten Lichts des ausgesendeten Laserstrahls, und zum Ermitteln auf Grundlage der berechneten, zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeigneten Laserleistung, ob das Werkstück geschmolzen oder oxidiert werden kann. Die Ermittlungseinheit für eine vorläufige Bearbeitung 46 ist durch eine integrierte Schaltung oder elektrische Schaltung, wie beispielsweise eine ASIC oder eine FPGA konfiguriert, obwohl die Konfiguration nicht darauf beschränkt ist, und führt dasselbe Verfahren zur Laserbearbeitung wie gemäß der vierten Ausführungsform aus. Da die Ermittlungseinhcit für eine vorläufige Bearbeitung 46 durch Hardware, wie beispielsweise eine integrierte Schaltung, konfiguriert ist, kann die Hauptbearbeitung früher gestartet werden.Now referring to 15th A laser machining method according to a fifth embodiment of the present invention will be described. A device for laser processing 50 According to the fifth embodiment, a preliminary processing determination unit closes 46 that is configured to issue a command that a laser beam for a setting time ( 100 W, 1 ms) is emitted at a laser power that is low enough not to melt or oxidize the workpiece, to calculate a laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece based on the measured value ( M1 ) of the reflected light of the emitted laser beam, and for determining, based on the calculated laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece, whether the workpiece can be melted or oxidized. The determination unit for preliminary processing 46 is configured by an integrated circuit or an electric circuit such as an ASIC or an FPGA, although the configuration is not limited thereto, and performs the same method for laser machining as that of the fourth embodiment. As the investigation unit for preliminary processing 46 configured by hardware such as an integrated circuit, the main processing can be started earlier.

(Sechste Ausführungsform)(Sixth embodiment)

Nun Bezug nehmend auf 3 wird ein Verfahren zur Laserbearbeitung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Konfiguration der Einrichtung zur Laserbearbeitung gemäß der sechsten Ausführungsform ist dieselbe wie diejenige der Einrichtung zur Laserbearbeitung gemäß der ersten Ausführungsform und wird nicht weiter beschrieben. In Schritt S100 wird ein Laserstrahl für eine Einstellzeit bei einer Laserleistung, die niedrig genug ist, um das Werkstück nicht zu schmelzen oder zu oxidieren (100 W, 1 ms), zum Werkstück ausgesendet, und das reflektierte Licht des ausgesendeten Laserstrahls wird gemessen, und dann wird in Schritt S101 der Reflexionsgrad A des reflektierten Lichts berechnet, wobei es sich um ein Verhältnis von reflektiertem Licht (18 W) zur niedrigen Laserleistung (100 W) handelt. Im vorliegenden Beispiel wird Reflexionsgrad A = 18 % berechnet. Eine zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeignete Laserleistung wird auf Grundlage des berechneten Reflexionsgrades A ausgewählt.Now referring to 3 A method of laser processing according to a sixth embodiment of the present invention will be described. The configuration of the laser machining device according to the sixth embodiment is the same as that of the laser machining device according to the first embodiment and will not be described further. In step S100 a laser beam is emitted to the workpiece for a set time at a laser power low enough not to melt or oxidize the workpiece (100 W, 1 msec), and the reflected light of the emitted laser beam is measured, and then in step S101 the reflectance A of the reflected light is calculated, which is a ratio of reflected light (18 W) to the low laser power (100 W). In the present example, reflectance A = 18% is calculated. A laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece is selected based on the calculated reflectance A.

Wenn der Reflexionsgrad A gleich oder größer als 98 % ist, beträgt die zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeignete Laserleistung 2800 W; wenn der Reflexionsgrad A gleich oder größer als 92 % und kleiner als 98 % ist, beträgt die zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeignete Laserleistung 2500 W; wenn der Reflexionsgrad A gleich oder größer als 76 % und kleiner als 92 % ist, beträgt die zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeignete Laserleistung 2000 W; wenn der Reflexionsgrad A gleich oder größer als 61 % und kleiner als 76 % ist, beträgt die zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeignete Laserleistung 1400 W; wenn der Reflexionsgrad A gleich oder größer als 47 % und kleiner als 61 % ist, beträgt die zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeignete Laserleistung 1200 W; wenn der Reflexionsgrad A gleich oder größer als 33 % und kleiner als 47 % ist, beträgt die zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeignete Laserleistung 900 W; wenn der Reflexionsgrad A gleich oder größer als 19 % und kleiner als 33 % ist, beträgt die zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeignete Laserleistung 700 W; und wenn der Reflexionsgrad A kleiner als 19 % ist, beträgt die zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeignete Laserleistung 550 W. Wenn der Reflexionsgrad 18 % beträgt, beträgt daher die zum Schmelzen oder Oxidieren des Werkstücks geeignete Laserleistung 550 W.When the reflectance A is equal to or greater than 98%, the laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece is 2800 W; when the reflectance A is equal to or greater than 92% and less than 98%, the laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece is 2500 W; when the reflectance A is equal to or greater than 76% and less than 92%, the laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece is 2000 W; when the reflectance A is equal to or greater than 61% and less than 76%, the laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece is 1400 W; when the reflectance A is equal to or greater than 47% and less than 61%, the laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece is 1200 W; when the reflectance A is equal to or greater than 33% and less than 47%, the laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece is 900 W; when the reflectance A is equal to or greater than 19% and less than 33%, the laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece is 700 W; and when the reflectance A is less than 19%, the laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece is 550 W. Therefore, when the reflectance is 18%, the laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece is 550 W.

In Schritt S102 wird ermittelt, ob das Werkstück geschmolzen oder oxidiert werden kann. Da die maximale Aussendeleistung des Laseroszillators 5000 W beträgt, wie in 6 veranschaulicht, wird festgestellt, dass das Werkstück geschmolzen oder oxidiert werden kann.In step S102 it is determined whether the workpiece can be melted or oxidized. Since the maximum output power of the laser oscillator is 5000 W, as in 6th As illustrated, it is found that the workpiece can be melted or oxidized.

Nachstehend werden vorteilhafte Wirkungen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Selbst wenn die in die Einrichtung zur Laserbearbeitung eingegebene Bearbeitungsbedingung nicht das Optimum für das Material, die Oberflächenbedingung oder die Neigung des Werkstücks, die Fokusposition des Laserstrahls oder andere Faktoren darstellt, wird gemäß der vorliegenden Erfindung der Laseroszillator nicht unter einer Beschädigung leiden, und die Laserbearbeitung wird mit erhöhter Produktivität stabil ausgeführt.Advantageous effects of the present invention will be described below. According to the present invention, even if the processing condition inputted to the laser processing device is not the optimum for the material, surface condition or inclination of the workpiece, the focus position of the laser beam or other factors, the laser oscillator will not suffer from damage and the laser processing is performed stably with increased productivity.

Es sollte beachtet werden, dass das Programm für vorstehend erwähnte Ausführungsformen bereitgestellt werden kann, indem es in einem maschinenlesbaren, nicht-flüchtigen Speichermedium, wie beispielsweise einer CD-ROM, gespeichert wird.It should be noted that the program for the aforementioned embodiments can be provided by storing it in a machine-readable, non-volatile storage medium such as a CD-ROM.

Obwohl hierin verschiedene Ausführungsformen beschrieben wurden, sollte verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen beschränkt ist, und dass vielfältige Modifikationen innerhalb des Umfangs der Erfindung, wie in den angehängten Ansprüchen beschrieben, vorgenommen werden können.Although various embodiments have been described herein, it should be understood that the present invention is not limited to the various embodiments described above, and that various modifications can be made within the scope of the invention as described in the appended claims.

Claims

A laser machining method carried out in a laser machining device (10) which emits a laser beam (L) from a cutting head (12) to a workpiece (11) and performs laser machining while the reflected light (R) controls the emitted laser beam (L) where the method of laser machining includes the following steps: Emitting a laser beam (L) to the workpiece (11) for a settling time at a laser power low enough not to melt or oxidize the workpiece (11) in order to reduce the reflected light (R) of the emitted laser beam (S100; S200; S300) to measure the workpiece (11) before performing the laser processing; Selecting a laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece (11) on the basis of a measurement value of the reflected light (S101; S201; S301); Determining, based on the selected laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece (11), whether or not the workpiece (11) can be melted or oxidized (S102; S202; S302); if it is determined that the workpiece (11) can be melted or oxidized, emitting a laser beam (L) to the workpiece (11) for a set time at a laser power high enough to melt or to melt the workpiece (11) oxidize (S103; S203; S303); re-emitting a laser beam (L) for a setting time at the low laser power to the workpiece (11) to measure reflected light (R) of the emitted laser beam (L) (S104; S204; S304); and Checking, based on a measurement value of the reflected light (R), whether the workpiece (11) has been melted or oxidized to determine whether or not the laser machining is started (S105; S205; S305).

Process for laser processing according to Claim 1 , wherein the device for laser processing (10) has a first database which contains a reference value of the reflected light (R) when a laser beam (L) is emitted at the low laser power for a setting time to the workpiece (11), the reference value being one for Melting or oxidizing the workpiece (11) is assigned suitable laser power, and a second database comprises a contains the maximum output power of the device for laser processing (10); wherein the step of selecting a laser power (S101; S201; S301) suitable for melting or oxidizing the workpiece (11) includes the step of accessing the first database to select one for melting or oxidizing based on the measured value of the reflected light (R) select suitable laser power of the workpiece (11) which is assigned to the reference value of the reflected light (R); and wherein the step of determining whether the workpiece (11) can be melted or oxidized (S102; S202; S302), the step of determining whether the workpiece (11) can be melted or oxidized or not based on the selected, for melting or oxidizing the workpiece (11) suitable laser power and the maximum emission power contained in the second database of the device for laser processing.

Process for laser processing according to Claim 1 wherein the step of selecting a laser power (S101; S201; S301) suitable for melting or oxidizing the workpiece (11) comprises the step of selecting a laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece (11) based on one of the emission value of the low laser power and the measured value of the reflected light (R) calculated reflectance, and wherein the step of determining whether the workpiece (11) can be melted or oxidized (S102; S202; S302), the step of determining whether the workpiece (11) may or may not be melted or oxidized, based on the selected laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece (11) and a maximum emission power of the device for laser processing (10).

Process for laser processing according to Claim 1 wherein the step of emitting a laser beam (L) to the workpiece (11) for a set time at the high laser power (S103; S203; S303) is repeated when the workpiece (11) is insufficiently melted or oxidized.

Process for laser processing according to Claim 4 , further comprising the step of increasing the length of time during which a laser beam is emitted (S206; S306) before the step of emitting a laser beam (L) to the workpiece (11) for a setting time at the high laser power (S103; S203; S303) is repeated,

Process for laser processing according to Claim 4 , further comprising the step of changing a focus position to increase the laser power (S307) before repeating the step of emitting a laser beam (L) to the workpiece (11) for a setting time at the high laser power (S103; S203; S303) becomes.

Process for laser processing according to Claim 1 wherein the laser processing device (10) further comprises a third database (D3) containing a relationship between a focus position relative to the workpiece (11) and a light spot diameter on the workpiece (11), and the step of selecting one for melting or oxidizing the workpiece (11) to suitable laser power comprises determining the light spot diameter based on the focus position relative to the workpiece (11).

Process for laser processing according to Claim 1 wherein the device for laser machining (10) further comprises a fourth database containing characteristics of the laser beam (L) and optical data of the cutting head, and wherein the method further comprises the step of calculating a light spot diameter at a focus position on the basis of the fourth database.

Process for laser processing according to Claim 8 wherein the device for laser processing (10) further comprises a gap sensor (44) for measuring a distance between the workpiece (11) and a nozzle of the cutting head (12), and wherein the step of selecting one for melting or oxidizing the workpiece (11 ) suitable laser power (S101; S201; S301) further comprising the steps of calculating a light spot diameter on a workpiece surface on the basis of the distance between the workpiece (11) and the nozzle of the cutting head (12) and selecting one for melting or oxidizing the workpiece (11 ) suitable laser power based on the calculated light spot diameter on the workpiece surface.

Device for laser processing (10; 50) which emits a laser beam (L) from a cutting head (12) to a workpiece (11) and carries out laser processing while the reflected light (R) of the emitted laser beam (L) is controlled, the A laser processing apparatus (50) comprises: a laser oscillator (16) having an ability to change laser power; a control unit (37) configured to issue a command that the laser oscillator (16) emits according to a machining condition; a reflected light sensor (33, 42) configured to measure the reflected light (R); and a preliminary machining determining unit (46) configured to issue a command that a laser beam (L) is directed to the workpiece (11) for a setting time at a laser power low enough not to the workpiece (11) to melt or oxidize, is emitted before laser processing is performed on the workpiece (11), for selecting a laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece (11) on the basis of a measured value of the reflected light (R) of the emitted laser beam (L ), and for determining whether the workpiece (11) can be melted or oxidized based on the selected laser power suitable for melting or oxidizing the workpiece (11).